Борн М.,Вольф Э. - Основы оптики (1070649), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Прн достаточно малом расстоянии между М, и М,' они яплнкпсн полосами ранкой толщины и, следовательно, имеют вид эквидистантных прямых линий, параллельных ребру клина. Прн увели ~енин расстояния диапазон углов падения, соответшвуюших каждой точке поля зрения, и вариации среднего угла падения по полю зрения перестают быть незначительными, видность полос уменьшается, н они искрнвляются, обращаясь выпуклостью в сторону ребра клина. Независимо оттого, параллельны ли М, и М, или наклонены друг к другу, изменение оптической длины пути в любом плече интерферомстра на Лш зч вызывает смешение картины на Ьт порядков. Смещение можно оценить алименты таогин интаяьагвнции и интвгяагомвтгы (гл.
7 визуальяо с точностью до 1/20 порядка, но в определенных условиях методом Кеннеди 123) удастсв обнаружить смешения до 1ПООО порядка 124). При расстоянии между М, и М;, не превышакшем нескольких ллин воли, полосы наблюдаются в белолг свете. Они служат для распознавания нулевой полосы в мовохроматичсской интерференционной картине. Если 1ф = л, центральная полоса картины в белом свете оказывается темной и соответствует пересечешпо М, и М',; она находится в том яге месте, где и полоса в монохроматичсском свете с )т) = Оь В общем случае ахроматическая полоса не совпадаег со светлой или темной полосой монохроматической картины, но это не вносит дополнительных трудностей, если переход от картины в белом свете к картине в монохроматическом свете пронсходвт постспенно. В настоящее время интерферометр Майкельсона устарел.
Исключение представляет только его модификация, в кагоров используется освещение параллельным пучком (см.ниже, п. 7.5.5). Несмотря на это, интерферометр такого типа широко известен, так как с его помощью Майкельсон провел три важнейших эксперимента — опыт Майкельсона — Морлея по увлечению эфира 1251, первое систематическое изучение тонкой структуры спектральных линий, первое прямое сравнение длин волн спектральных линий с эталонным метром 1261.
В нашей книге мы не затронем пи первой, ни третьей из названных работ, так как, во-первых, здесь мы занимаемся только вонросамн оптики неподвижных сред, и, во-вторых, после Майкельсона более точные измерения длин волн были выполнены другими методами (см. 4 7 7). Метод Майкельсопа, касающийся анализа спектральных линий, также был заменен позднее более прямыми методами, но вследствие его значительного теоретического интереса и вследствие его связи с теорией частичной когерентности мы позже рассмотрим его подробно (см.
п. 7.5.8). 7.5.5. Интерферометр Тваймаяа — Грина н другие аналогичные приборы. Если ннтерферомстр Майкетьсона освещается точечным исто яником 3 квазимонохроматического света, находящимся вфокусе хорошо скорректированной линзы иг а выходящий из интерферометра свет собирается второй такой же хорошеи линзой /„ то такой прибор становится эквивалентным ннтерферометру Физо, но в отличие от последяего здесь пути световых пучков полноР д стью разделены (рис. 7.40). Пусть йт,— пло- ский волновой фронт пучка, отраженного ат гт лг Л4„)уг,— соответствующий плоский волновой ~г фронт пу ~ка, отраженного от в4ь н йг; — виртуальный плоский волновой фронт, распростравяющяйся от Мо который должен был бы выйтн нз делителя пучка совпздающим н Глм синфазным с й о Оптическая разность хода «г мюкду выходящими после делителя лучами.
Ряс. 7ло. матер(яромета маазель имсюшнмя виртуальное пересечение в точке сова, ьсзецевама Яагалаюьззм Р на )и равна Ь,У= пй, (747 где й = РМ вЂ” расстояние по нормали от %', до Р, а л — показатель преломлении среды между (г'; и й м Соответствующая разность фаз равна б = — пй.
яя (757 В соответствии с последним соотношением н (7.2.16) находим, что глаз, помещенный в фокальную плоскость линзы (, и сфокусированный на )Гг, (в случае надобности с помощью вспомогательной чинзы), увидит в Р светлую полосу, $ 7.5! двгхлгчевая интнгфинннцня. днлнник лмнлитгды пй=-шй„)т)=0, 1, 2, (76а) кли темную полосу, если с1 с1 (7бб) Таким образом, полосы, вообще говоря, внесет вид прямых линий, параллельных ребру клина, образованного %', и )и'с. Если путем соответствующей ориентации М, сделать параллельиымн фронты )Р'; и )Рм то поле зрения будет освещено равномерно.
При точечном источнике полосы не локализованы, но практически аз-за недостатка саста размеры источника нельзя сделать очень малыми. Так как пути выходящих лучей соответствуют отражению от клина, обравованвого М, н М'„где М,' — мнимое изображение Л1, в делителе пучка, то полосы с протюкенньш источннкам кажутся локализованными вблизи клина, так же как и полосы фвзо (см. стр, с78), и допустимые размеры источника наиболее велпкн, если М; и М„совпадают. Вместе с тем вследствие неполной монохроматичности источника полосы будут наблюдаться только в случае приблизительного равенства оптических длин путсй обоих пучков.
Важно отметить, что условия рааенстаа оптических длин путей и совпадения М; и Мм вообще говоря, не могут выполняться одновременно, если установка асимметрична относительно с(. Такое видоизменение интерфераметра Л(айкельсона было предложено Твайманом и Грином !27! для проверки качества оптических деталей. Последние помещают в пучок, идущий к М„и, если они хороши, то отраженный волновой фронт В', остаегся плоским. Так как, согласно (76), мы вправе считать, Рис. 7Д1. Интерянромсгр Тннамнна — Грина.
и Гссисисссс Ннн сснмссснс Н зн; и-ус р йс* с Нси ссн ф т и ф сссснн сб с сь сто светлые полосы соответствуют контурам (йс с интервалами йс, определяемым плоскостями, параллельнымн )Р„то (принимая для воздуха н = 1) можно обнаружить нскаскеняя 1Рм получившиеся в результате двойного прохождения санга сквозь испытуемую деталь. «Знак» искажения определяегсн направлением смещения палое прн увеличении расстояния мелинду М, и делителем пучка. Схема прибора для нсньпания призм в миннлсуме отклонения показана на рнс. 7,Л1, а [28!. Наблюдаютсн полосы, совпадающие с одной нз поверхностей призмы, а по их положению могкво указать те участки призыы, гсоторые должны подвергнуться рсгушн. Таким путем можно скомпенсировать внутренние неоднородности материала призмы.
На рис. 7.41, б показана схема приспособления для испытания фотографических объективов (29!. М,— выпуклое сферическое зеркало с цеятром кривизны в фзкусе испытываемого объектива С. Объектив может вращаться вокруг линии, перпендикулярной его осн, что позволяет проводить испытания при различных наклонах объектива. Механические связи обеспечивают неизменность положсиня центра кривизны зеркала М, 282 элаккптн теории нитсгааркппви и ннтавакромктры )гл.
7 в фокальной плоскости объектива прн его вращении. Однако существует некоторая неопределенность в определении по интерфе)уеыпнонной картине дефектных мест в объективе, так как в случае несовершенства объектива прямой н Рнс. 7.42. Иаумсфмуенцнанные картины Телемана — Грнссв, получвощнася с паевой а пока- выннкслио нвлнчнс первнчных лберрвпнн 1301. а-ЕаЕРНЧЕСКВЛ Еб РР Нн, Ф„„„- а,чнм фОКСЛЬНС» ЛЛРСКСНЛЛ Лс ЛЛОСЧ ССЬС б-КОМВ, Ф =ВК а мв мелькал волновв» сбсррсн * л вр .
В р. у- вб ол е ые к рувим, Вннсу — р склеенные. л) Рмс. 7АЗ. Инчерферомечр Кмстерсв. а-елене уссано кн. б — ол врснлн обратный пути света через него не сопи адзкуг. Можно уменыпить такую неопределенность, выбирая радиус кривизны зеркала М, возможно большим и используя для наблюдения внртуальиой картины полос, возникающих па егоповерхности, соответсгвуюшую оптическую систему. На рнс. 7.42привсдсныфогографин таких картин н сс>отпегствуюшие рлссчйгзиньсе картины. Принцип устройства Твайнана — Грина использован в илспбрферомелчре Кюстлрса, предназначенном для измерения длнп коппевых калибров 18Н 4рис, 7.43, а).
Калибр 6 плотно прижимают к зеркалу Мы зеркало М, распо- диухлучззлн интигезгниции. дилинии лмплитуды й 7.5) лагают в таком месте, чтобы эквивалентная виртуальная отражающая поверх- ность М; находвлась примерна иа половнпе пути от Ме до верхней поверхности 0 и была наклонена относительно 6 и М, па некоторый неболыпой угол. В ква- зимонохромитическаы свете будут видны параллельные зивидистантпые па- ласы пл М, и 6, перпендикулярные к одному пз краев 6 (рис. 7.43, б).
Елина калибра 6 определяется методам дробных ласгей порядка, кэк и я случае уже описанного интерферомнгра английской Национальной физической лаборатории (см. п. 7.5.2). Саиерп~епг но очевидно, что между этими двумя приборами суп)ествует большое сходство *). .и и Можно упомянуть еще один подобный прибор для измерения капиевых ыер — интер(йираметр луеьузллп ,(! лй (32) (рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
